尖被百合不同器官多酚物质与抗氧化活性的研究

2023-03-09 07:54张希平
安徽农学通报 2023年1期
关键词:鳞茎酚类茎秆

张希平 马 莹

(宁夏大学农学院,宁夏银川 750000)

百合为百合科(Liliaceae)百合属(LiliumL.)多年生鳞茎类草本植物,其鳞茎中含有较为丰富的多酚类物质,具有抗氧化、抗辐射、抗癌、降血压等生物活性[1-2]。近年来,人们对保健食品的关注越来越多,百合这一传统资源也走入了人们的视野,受到了越来越多人的青睐。尖被百合(L.pinnatifidum)是十分重要的野生百合资源,其野生资源的丰富度也是非常高,其主要分布在包括西藏东南部,喜马拉雅山区和云南四川横断山脉的中国西南高海拔山区[3],其不仅本身耐干旱、耐盐碱、具有较高的观赏价值,而且具有抗氧化和抗病毒双重作用,是现代观赏百合的重要抗病毒种质来源[4]。作为一种天然抗氧化剂,百合富含大量多酚,其多酚广泛分布于植物的各个器官中,具有抗癌性、预防心脏病、抗病原体性、抑菌和延缓衰老等功效[5],对多种慢性疾病,如糖尿病性、心血管疾病和癌症等起到很好的预防和治疗作用[6]。

现今对兰州百合(L.davidii)粗多糖的体内抗氧化能力已有研究报道,结果表明兰州百合粗多糖可以有效增强白鼠机体的抗氧化能力,从而减少自由基对其机体的损伤[7];Dhiman等[8]和Jin等[9]研究了卷丹百合的鳞茎中多酚类物质的组成及其抗氧化能力,研究发现其鳞茎中含有丰富的多酚类物质,具有良好的抗氧化能力;然而,以往研究仅分析了特定时期卷丹单个器官中的多酚含量及抗氧化活性,而对整个生育期卷丹不同器官的多酚类物质的积累规律及抗氧化活性的分析尚少见报道,缺乏对百合植株不同器官的横向比较[10]。所以本研究以尖被百合为试验材料,对百合不同器官内的酚类物质进行测定分析,并对酚类物质的抗氧化能力进行比较,旨在为保健食品、富含抗氧化能力的食品、药品以及天然抗氧化剂的开发利用提供理论支撑,为野生资源的利用及规模化种植的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料尖被百合于2021年8月采自四川宝兴(经纬度:102°70′E,30°85′N,海拔:3 548 m),百合植株按不同器官分别去泥洗净,烘干(50 ℃)后粉碎,过100目筛备用。

1.2 试验试剂水溶性维生素E、DPPH粉末购自美国Sigma公司;福林酚试剂购自天津市大茂化学试剂厂;碳酸钠、没食子酸、氯化亚铁均购自天津博迪化工有限公司;菲洛嗪试剂购自南京化学试剂股份有限公司。

1.3 百合不同器官多酚类物质的制备称取百合不同器官干粉10.0 g于三角瓶中,加入200 mL体积分数为60%的酸化甲醇(甲醇∶盐酸=100∶0.1),在50 ℃下超声波提取器中提取20 min,随后在4 ℃下离心15 min(10 000 r/min),收集上清液备用;向沉淀中继续加入100 mL酸化甲醇重复提取2次;合并所有上清液减压浓缩,将浓缩液定容至50 mL容量瓶中,将制备液置于-40 ℃超低温冰箱中用于进一步分析。所有试验步骤均在避光条件下进行。

1.4 多酚类物质含量的测定总酚含量采用福林-肖卡试剂法[11]测定;总黄烷醇含量采用香草醛比色法[11]测定。

1.5 抗氧化活性的测定

1.5.1 清除DPPH自由基活性的测定 DPPH自由基活性清除测定参照裘纪莹等[12]研究方法。

1.5.2 还原铜离子的能力 还原Cu2+的能力(CUPRAC)参考Apak等[13]的方法。

1.5.3 金属离子螯合能力 吸取百合鳞茎多酚样品液1 mL,依次加入2 mmol/L FeCl20.05 mL、2.5 mmol/L Ferro‑zine溶液0.15 mL和H2O 3.8 mL,反应10 min后于562 nm处测定其吸光值。以甲醇为空白对照,结果以螯合率(%)表示[14]。

1.6 数据统计分析数据采用Microsoft Office Excel 2010与SPSS 22.0软件对数据进行方差分析和相关性分析,差异显著性水平P<0.05。所有样品均重复3次,结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 尖被百合不同器官(鳞茎、茎秆、叶片、花)中多酚类物质含量的比较

2.1.1 总酚 酚类化合物是植物的次生代谢产物,具有强大的抗氧化活性和清除自由基的能力,参与果蔬香气、风味、色泽等品质的形成,长期以来都是植物研究开发的重点。酚类物质是酚类百合鳞茎中十分重要的活性物质,能够为百合的开发和利用带来深远意义。由表1可知,尖被百合不同器官的多酚类物质含量存在显著性差异。叶片中的总酚含量为最高,可达16.72 mg/g,远高于其他器官且与其他测试部位差异显著;花器官总酚含量次之,达14.01 mg/g,茎秆总酚含量第3,约为叶片总酚含量的49.16%;鳞茎中的总酚含量最低,占叶片总酚含量的21.35%,仅达3.57 mg/g。

2.1.2 黄酮 黄酮是一类非常重要的多酚类物质,黄酮中具有2-苯基色原酮(flavone)结构的重要化合物,且于自然界中广泛出现,具有多种生物活性,在抗癌、防癌、抗氧化、抑制脂肪酶等方面有显著效果。由表1可知,叶片中的黄酮含量最高,达14.91 mg/g,是茎秆中黄酮含量的5倍,与其他器官黄酮含量有显著性差异。鳞茎中的黄酮含量最低,仅为2.19 mg/g,不同器官中的黄酮含量的高低顺序为叶片>花>茎秆>鳞茎。

2.1.3 黄烷醇 黄烷醇既是理想的天然抗氧剂,又是具有开发价值的天然药物原料。由表1可知,不同器官的黄烷醇含量差异显著。其中,叶片中的黄烷醇含量最高,可达4.04 mg/g,是鳞茎中黄烷醇含量的3倍,是茎秆中黄烷醇含量的2.7倍,是花器官中黄烷醇含量的2.9倍。鳞茎中黄烷醇含量最低,仅为1.33 mg/g,与其他器官黄烷醇含量有显著性差异。尖被百合不同器官中黄烷醇含量由高到低的顺序为叶片>茎秆>花>鳞茎。

表1 野生百合不同器官多酚类含量 单位:mg·g-1

综上所述,尖被百合不同器官中多酚类物质含量差异显著(P<0.05),总体表现为叶片中的多酚类物质含量最多,花器官次之,茎秆第3,鳞茎中的多酚类物质含量最少。尖被百合不同器官中的总酚含量有显著性差异,总酚含量的高低顺序为叶片>花>茎秆>鳞茎。

2.2 尖被百合不同器官中多酚类物质抗氧化活性本研究选择了DPPH自由基活性、铜离子还原能力、金属螯合能力以及抑制脂质过氧化活性等方面来评价百合多酚提取物的抗氧化活性,利用不同的方法之中的相互促进的作用与相互的差异性。由表2可知,尖被百合各器官中的DPPH自由基清除力、铜离子还原能力、金属螯合能力、抑制脂质抗氧化能力含量存在差异。

表2 野生百合不同器官提取物抗氧化能力

2.2.1 DPPH 尖被百合不同器官的DPPH清除自由基能力差异显著,其中,叶片的DPPH清除自由基能力最高,可达36.64 μmol/g,是鳞茎中DPPH的9.8倍,是花器官中DPPH的1.4倍,是茎秆中DPPH的4.5倍。鳞茎中的DPPH最低,仅为3.74 μmol/g,与其他器官DPPH的差异显著。不同器官的DPPH高低顺序为叶片>花>茎秆>鳞茎。

2.2.2 铜离子还原能力 叶片的铜离子还原能力最高,为49.91 μmol/g,与其他器官铜离子还原能力有显著性差异,是鳞茎中铜离子还原能力的5.7倍,是茎秆中铜离子还原能力的2.2倍。花器官铜离子还原能力次之,茎秆第3,鳞茎中的铜离子还原能力最弱,仅为8.73 μmol/g,不同器官铜离子还原能力强弱顺序为叶>花>茎秆>鳞茎。

2.2.3 金属螯合能力 花器官中的金属螯合能力最强,为60.10%,是叶片中的1.2倍,是茎秆中的1.5倍,是鳞茎中的2.9倍;叶片器官金属螯合能力次之,茎秆第3,鳞茎的金属螯合能力最弱,仅为20.89%,不同器官金属螯合能力存在差异,且达显著水平(P<0.05)。

综上所述,本研究选择了DPPH清除自由基能力、金属螯合能力以及铜离子还原力来评价尖被百合多酚类提取物的抗氧化活性。结果表明,尖被百合不同器官多酚提取物对DPPH自由基清除力、铜离子还原力和金属螯合能力均具有良好的抗氧化活性,并且尖被百合叶片的抗氧化能力显著强于其他器官。

3 结论

尖被百合不同器官的多酚类物质含量及其抗氧化活性存在显著差异(P<0.05),其中,叶片多酚含量及抗氧化活性最高,花器官次之,鳞茎最低,研究表明,尖被百合可作为天然抗氧化剂开发利用。

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